金屬鉬催化云杉制備松柏醇醚及全組分利用

摘要：木質纖維由纖維素、半纖維素和木質素組成,是地球上最豐富的可再生碳氫資源。作為生物質的主要組分之一,木質素是唯一一種可再生的芳香化合物原料。木質素通過降解轉化為苯酚單體化合物是實現木質素高值化的應用基礎。筆者利用具有納米尺度的MoOx/SBA?15催化劑開展了云杉木質纖維的還原催化分離研究,實現了木質素組分優(yōu)先降解為松柏醇醚的過程。結果表明:云杉在甲醇體系中催化還原降解反應的最佳條件為溫度240℃、反應時間2 h、常壓氮氣氛圍、甲醇作為溶劑及氫供體。在最佳條件下,木質素經過降解轉化為高附加值的松柏醇甲醚,基于木質素質量計算的轉化率可達13.5%,該產物可通過簡單的硅膠柱層析法實現分離純化。反應后的固體殘渣中,纖維素和半纖維素組分保留率分別達到98%和92%,可分別通過酶催化及酸催化高效轉化為葡萄糖和木糖。由此可知,以MoOx/SBA?15作為催化劑不僅可以有效地將木質素催化降解為易于進一步功能化的不飽和單體產物松柏醇甲醚,還可以實現生物質組分分離,得到容易酶解的碳水化合物組分,從而有利于實現生物質的全組分利用。